Un nuovo studio di GreenDrill, un progetto co-diretto dall’Università di Buffalo per il recupero di rocce e sedimenti sepolti sotto la calotta glaciale della Groenlandia, ha rivelato che la calotta glaciale di Prudhoe Dome è completamente scomparsa circa 7.000 anni fa. Questa datazione è molto più recente di quanto gli scienziati avessero precedentemente creduto.
I risultati, pubblicati su Nature Geoscience , mostrano che questa regione elevata nella parte nord-occidentale della calotta glaciale è estremamente sensibile anche a modesti aumenti di temperatura. Lo scioglimento si è verificato durante l’Olocene, il periodo climatico relativamente stabile iniziato 11.000 anni fa e tuttora in corso.
“Questo è un periodo noto per la stabilità climatica, quando gli esseri umani iniziarono a sviluppare pratiche agricole e a muovere i primi passi verso la civiltà. Pertanto, se i cambiamenti climatici naturali e moderati di quell’epoca hanno fuso la cupola di Prudhoe e l’hanno mantenuta in posizione arretrata per potenzialmente migliaia di anni, potrebbe essere solo questione di tempo prima che cominci a sgretolarsi nuovamente a causa dei cambiamenti climatici indotti dall’uomo odierni”, afferma Jason Briner, PhD, professore e vicedirettore del Dipartimento di Scienze della Terra presso il College of Arts and Sciences dell’Università di Buffalo, che ha co-diretto il progetto GreenDrill con Joerg Schaefer, PhD, professore ricercatore presso il Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University.
Perforazioni sotto il ghiaccio della Groenlandia alla ricerca di indizi
GreenDrill è un’iniziativa unica, finanziata dalla National Science Foundation statunitense, che mira a perforare il ghiaccio della Groenlandia e a raccogliere materiale antico dal sottosuolo. Gli scienziati dispongono in realtà di un numero inferiore di campioni di roccia e suolo provenienti dal sottosuolo della Groenlandia rispetto a quelli provenienti dalla Luna, eppure questi materiali contengono informazioni cruciali. Le loro impronte chimiche rivelano quando la superficie è stata esposta alla luce solare l’ultima volta, aiutando a individuare i periodi passati in cui la calotta glaciale è scomparsa.
Per questo studio, i ricercatori hanno esaminato campioni di carote prelevati a 1.669 piedi di profondità durante una spedizione durata diverse settimane sulla cima del Prudhoe Dome nel 2023.
Per determinare quando il sedimento è stato esposto l’ultima volta, il team ha utilizzato la datazione per luminescenza. Questo metodo misura l’energia immagazzinata nei granuli minerali. Quando sono sepolti, questi granuli intrappolano gli elettroni provenienti dalle radiazioni naturali. Una volta esposti alla luce, rilasciano quell’energia sotto forma di una debole luminescenza che gli scienziati possono misurare.
L’intensità di questo segnale ha dimostrato che i sedimenti sono stati esposti alla luce del sole per l’ultima volta tra 6.000 e 8.200 anni fa.
Prove del riscaldamento passato e rischi futuri
“Questo significa che il Prudhoe Dome si è fuso in un periodo precedente a quello attuale, probabilmente all’inizio dell’Olocene, quando le temperature erano di circa 3-5 gradi Celsius superiori a quelle odierne. Alcune proiezioni indicano che potremmo raggiungere questi livelli di riscaldamento al Prudhoe Dome entro il 2100”, afferma l’autore principale dello studio, Caleb Walcott-George, PhD, ex studente laureato all’UB e ora professore assistente all’Università del Kentucky.
Questi risultati hanno importanti implicazioni per l’innalzamento del livello del mare. Identificando i punti deboli lungo i margini della calotta glaciale della Groenlandia, gli scienziati possono prevedere con maggiore precisione dove potrebbe iniziare lo scioglimento e quali regioni costiere potrebbero essere maggiormente a rischio.
“Le rocce e i sedimenti provenienti dal sottosuolo della calotta glaciale ci indicano direttamente quali margini della calotta sono i più vulnerabili, un dato fondamentale per previsioni accurate del livello del mare a livello locale. Questo nuovo campo scientifico fornisce tali informazioni tramite osservazioni dirette e rappresenta una svolta epocale nella previsione dello scioglimento dei ghiacci”, afferma Schaefer.
Vita e sfide sul ghiaccio
GreenDrill ha individuato due siti di perforazione sul Prudhoe Dome: uno in cima e un altro più vicino al bordo, dove il ghiaccio è più sottile.
I siti si trovavano vicino a Camp Century, una base dell’era della Guerra Fredda dove i ricercatori dell’esercito americano avevano perforato il ghiaccio nel tentativo di nascondere missili nucleari. Invece, recuperarono sedimenti che in seguito aiutarono gli scienziati a scoprire che la calotta glaciale era stata molto più piccola circa 400.000 anni fa.
Durante la spedizione della primavera 2023, il team ha vissuto in una rete di tende gialle collegate da sentieri segnalati. Il loro lavoro quotidiano consisteva nel raccogliere i frammenti di ghiaccio portati in superficie durante le trivellazioni e nello sgomberare la neve dall’accampamento, mentre trivellatori specializzati lavoravano attraverso centinaia di metri di ghiaccio.
La missione ha rischiato di fallire proprio alla fine, quando si è verificata una frattura nel punto di perforazione in vetta. Un cambio dell’ultimo minuto, con l’utilizzo di una punta da trapano tipicamente usata per la roccia, ha permesso al team di completare gli ultimi 120 metri e raggiungere il materiale sottostante poco prima che l’attrezzatura venisse rimossa.
“È stato come guardare una partita dei Buffalo Bills”, dice Briner. “Una tensione palpabile fino all’ultimo minuto.”
Briner ha elogiato la collaborazione tra scienziati, trivellatori e personale di supporto che ha reso possibile l’impresa. Tra i membri del team figuravano Nicolás Young, PhD, professore associato di ricerca presso Lamont e co-responsabile del progetto GreenDrill; Allie Balter-Kennedy, PhD, ex postdoc presso Lamont e ora professoressa assistente alla Tufts University; e Nathan Brown, PhD, professore assistente all’Università del Texas ad Arlington.
“Questo progetto ha comportato una logistica più complessa di qualsiasi altro in cui sia stato coinvolto nella mia carriera. Tantissimi elementi in gioco e un talento straordinario tra scienziati, perforatori e personale di supporto”, afferma Briner.
Walcott-George, che ha svolto un ruolo di primo piano nell’allestimento dei campi e ha basato la sua tesi di dottorato su questo lavoro, ha descritto l’esperienza come profondamente umiliante.
“Quando tutto ciò che vedi è ghiaccio in ogni direzione, pensare che quel ghiaccio sia scomparso nel recente passato geologico e che scomparirà di nuovo in futuro è davvero un’esperienza che ti fa riflettere”, afferma.
Cosa riserva il futuro a GreenDrill?
I ricercatori affermano che questo è solo l’inizio. Sono previsti ulteriori studi utilizzando altri campioni, tra cui uno prelevato più vicino al bordo del Prudhoe Dome, che potrebbe rivelare le aree più vulnerabili della calotta glaciale. Le carote potrebbero anche contenere tracce di piante antiche, offrendo indizi sull’ambiente passato della Groenlandia.
“Ora abbiamo tra le mani uno scrigno del tesoro che possiamo esaminare e scoprire”, afferma Briner.
Il team spera di continuare le trivellazioni e incoraggiare iniziative simili. Mentre progetti precedenti come Camp Century e il Greenland Ice Sheet Project 2 degli anni ’90 raccoglievano materiale al di sotto delle carote di ghiaccio, GreenDrill è il primo a puntare intenzionalmente al materiale sotto il ghiaccio nella scelta dei siti di perforazione.
“GreenDrill ha dimostrato concretamente che, se si riesce a realizzarlo dal punto di vista logistico, esiste la tecnologia per perforare fino alla roccia madre e gli strumenti analitici per analizzarla”, afferma Briner. “Disponiamo di modelli numerici molto affidabili in grado di prevedere il tasso di fusione, ma desideriamo anche dati osservativi reali che ci dicano in modo inequivocabile che un certo grado di riscaldamento nel passato ha portato alla scomparsa di una determinata quantità di ghiaccio.”
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